Carbohidratos en la nutricion 2

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2da Clase
Qué pasa si a un animal bovino le están dando melaza en la ración? Como se interpreta?
El alimento tiene una parte de materia inorgánica (minerales) y otra de materia orgánica (compuestos nitrogenados, lípidos y CHOs. Los CHOs se dividen en no pared celular que son los simples (azucares y almidón) y los estructurales que tienen pared celular (celulosa).
En monogástricos tenemos un sistema digestivo especializado en utilizar los azucares simples y el almidón porque tenemos un sistema enzimático para degradar el almidón hasta glucosa. Por otro lado en caso de pared celular tenemos los mamíferos rumiantes (bovino, caprino, ovino) que tienen un sistema digestivo especializado para fermentar esa celulosa y transformarla en glucosa.
RUMIANTES
En la dieta que podemos tener en los rumiantes? Forraje (celulosa) y granos (almidón). Entonces en el rumen esa celulosa (molécula grande de glucosa igual que el almidón) las bacterias, hongos y protozoarios (MO) transforman eso en glucosa. Esa glucosa en el rumen se va a degradar y fermentar para producir AGV (propionico, acético, butírico). Sin embargo, esa energía por degradación de la glucosa va a permitir a la bacteria del rumen multiplicarse, de tal manera que la bacteria del rumen utiliza esta energía para formar BACTERIAS, y por qué son importantes? Porque son las que van a aportar la proteína al animal, la proteína que va a ser utilizada por el bovino va a ser una bacteria que va a producir AAs de buena calidad y posteriormente son utilizaos para formar compuestos tisulares. 
Esos AGV que se forman en el rumen, pasan al intestino. El butírico y el acético (este en mayor proporción) van a formar grasa principalmente, de la glándula mamaria, de la leche, del tej. Adiposo y grasa tisular, mientras que el propionico va a transformarse en glucosa que va a tener el rumiante disponible como fuente de energía a nivel celular.
Nutrición microbiana
Ecología ruminal: es un sistema que permite la producción crecimiento, síntesis de todos los MO del rumen y esa ecología ruminal parte de 3 principios:
1. La producción de AGV en el rumen es mayor cuando todos los MO funcionan conjuntamente a comparase con la producción de AGV producido por cada MO individual. 
2. Los productos de la actividad de los MO ruminales sirven como factor de crecimiento para otros MO ruminales. Por ej. Algunos MO producen vitaminas que van a ser utilizadas para el crecimiento de otros MO.
3. Algunos MO degradan o eliminan factores tóxicos que inhiben el crecimiento de otros MO.
Desde el punto de vista de nutrición microbiana puede establecerse 2 grupos de MO: los que fermentan los alimentos y otros que fermentan los productos de la fermentación producidos por los primeros. Estos segundos tienen una función básica degradando los productos de la fermentación finales del primer grupos eliminando los productos tóxicos y les proporciona factores para su crecimientos como las vitaminas. En cultivos puros se detectan muchos productos que no se detectan en cultivos mixtos, porque estos cultivos van a ser utilizados por unas segundas bacterias, es por eso que desaparecen.
Min 12… Comensalismo, parasitismo… a afecta a b? ver la lamina
Como está formada la población microbiana del rumen?
Principalmente por 3: 60%-90% bacterias pequeñas, 10-40% protozoarios, 5%-10% hongos.
Las bacterias pequeñas tienen bacterias que atacan al almidón y otras a la celulosa (MO celuloliticos)
El más importante es el ruminococcus alvus? De la celulosa. Al almidón en ruminicula bacilos.
Si tenemos un rumiante especializado en degradar forraje y de repente le ponen almidón en la dieta, las bacterias celuloliticas no van a atacar, sino las almidolitcas que se reproducen más rápido y habrá predominio de estas y no va a poder utilizar forraje porque las bacterias son almidoliticas. Hay que tener cuidado. Si se le da melaza a un animal del llano acostumbrado a los forrajes pobres, la melaza que es azúcar simples las bacterias del rumen empiezan a utilizar la melaza y no lo el forraje, entonces empieza a utilizar algo que tenemos que comprar, sin embargo algunos animales si necesitan cierta proporción de las 2 para que haya buena fermentación ruminal.
Min16
HONGOS.
Fueron descubiertos recientemente en el rumen, y tienen la capacidad de que una vez que llega la celulosa, el hongo se pega a la celulosa y empieza a degradarlo, sin embargo la población es pequeña y en 30-72hrs mas del 30% de las partículas vegetal de la celulosa ha sido invadida por hongos, ya que su rol principal es la desaparición de la pared celular. Existen 4 tipos de hongos Ver LAMINA, que producen AGV, otros gases CO2 y CH4, y trazas de..? *Aprenderse una de las variedades*
DIETA
Cuantos carbonos tienen la glucosa? 6. Y ese carbono en glicolisis anaeróbica se convierte en acido pirúvico. El pirúvico tiene 3 carbonos, de manera que la glucosa da 2 ácidos pirúvicos. Ese pirúvico va a formar AGV más otros gases como el CO2 y el metano.
En un alim. Alto en forraje como es la velocidad de separación de la materia seca? Lenta. Como es la hidrolisis enzimática? Lenta. Se produce una proporción de AGV 3:1:1 más o menos, en mayor cantidad acético. 
Qué pasa cuando un animal tiene una dieta alta en CHOs de tipo almidón, como es la fermentación? Más fácil de degradar, se produce más propionico, por lo tanto el precursor del propionico es la glucosa.
Las plantas son seres con capacidad de captar del sol y transformarla a través de los cloroplastos en CHOs en el proceso de fotosíntesis
Hexosa: la glucosa es la más importante, glicemia en humanos 90-100.
 Tenemos la fructosa formada por un mol de glucosa y otro de sacarosa
Lactosa: componente del azúcar láctea. Es glucosa mas galactosa. 
Fructosa: mol de glucosa más un mol de sacarosa 
Manosa: proteínas…
Pentosas: son importantes en la formación de ADN y ARN. Conjunto con la plantas es importante la hemicelulosa
Disacáridos: tenemos la sacarosa que es glucosa más fructosa y la maltosa que son dos de glucosa. Y la lactosa.
La celulosa está formada por mol de glucosa, pero antes de formar glucosa ella forma un compuesto intermediario llamado celobiosa que son dos glucosas, luego es atacada por una enzima llamada celobiasa que se encuentra en el rumen para formar dos moles de glucosa.
También existen los polisacáridos, de alto peso molecular, insolubles en agua como el almidón formado por? … cuando se degrada va a formar entonces amilopectina y puede ser un almidón más una amilosa? Y una amilopectina… (no se escucha bien)
Y tenemos el glucógeno que es como el almidón animal, solo lo sintetiza el animal y es la forma como se almacena la glucosa ante gran cantidad de almidón en hígado y musculo para usar cuando hay déficit e glucosa
Entonces la celulosa es la sustancia orgánica más abundante en la naturaleza, y es una cadena no ramificada de glucosa 1-4… no es atacada en el organismo humano porque no tenemos esa enzima celulasa, pero si para el almidón
Hay un compuesto llamado LIGNINA, es un CHOs dentro de las celulosas con pared celular, que protege la célula vegetal en exceso de frio o calor creando esa capa, pero también de los MO, lo que hace que este polímero amorfo hace la digestibilidad menos eficiente y está en los forrajes más viejos. 
 Min29
PROCESO DIGESTIVO
Forma las moléculas grandes de los alimentos en glucosa, proteínas en AAs, fácil de asimilar. Proceso mediante el cual los alimentos son descompuestos a formas asimilables por el sistema gastrointestinal, como el almidón a través de las hidrolasas. Empieza en la boca con la amilasa salival que dura poco en la boca, hidroliza el almidón o glucógeno y produce un disacárido q es la maltosa y otros oligosacáridos. En el estómago esto se para porque su pH es muy acido para la amilasa, luego al intestino donde la amilasa pancreática sigue degradando a maltosa que son dos mol glucosas. Esta secreción intestinal oligosacaridasa y fosfatasa 
Y una vez que se degradan completamente los almidones, los CHOs se absorben con monosacáridos en forma de glucosa principalmentepor transporte activo por difusión y en este caso la glucosa y galactosa tiene mayor tasa de absorción que la fructosa (es por eso que muchas bebidas tienen fructosa por endulzante)
Min33 Una vez que se absorbe esa glucosa va a producir energía… que por la glicolisis anaeróbica va a formar pirúvico, acetil coa y el vuelta al ciclo de Krebs y aquí va a producir ATP (la forma básica de energía a nivel celular). De manera que es el proceso digestivo asociado al metabolismo para formar ATP.
La glicolisis aeróbica de glucosa a piruvato requiere de 2 equivalentes ATP, nadh… por lo tanto la conversión de dos moles de glucosa a piruvato debe estar acompañada por la absorción neta de dos moles de ATP y ¿?. Los NADH generados en la glicolisis, son utilizados para generar ATP, por cada NADH se forman 3 ATP y por cada FADH se forman 2 ATP. La producción de dos o tres equivalentes va designada por FADH depende la lanzadera de glicerol fosfato o la de la ¿malasa por NADH?... Y eso entonces es utilizado para transportar los electrones de NADH por la mitocondria, para formar ATP, el cual es el objetivo final de esta degradación de CHOs.
Cuantos ATP se producen por cada pirúvico que entra? Sabemos que el pirúvico se une con el acetil CoA para formar oxalacetico (para el CK). 
Contemos los NADH en el CK: son 3, por 3 ATP c/u = 9 ATP
También se produce 1 GTP = 1 ATP
1 FADH = 2 ATP
De tal manera que por cada acetil coa que entra se forman 12 ATP.
Pero cuantos pirúvicos o acetil coa entran en 1 mol de glucosa? Entran 2, entonces tenemos 24 ATP, esa es la producción de ATP a nivel de CK.
El ácido pirúvico tiene 3 carbonos, el acetil coa tiene ¿? de manera que hay una descarboxilacion oxidativa del ac pirúvico, eso produce 2 NADH = 6 ATP, mas 24 son = 30 ATP
En la oxidación anaeróbica de la glucolisis se producen 6 u 8 ATP
De manera que tenemos 24 ATP del CK, 6 ATP de la descarboxilacion oxidativa del pirúvico, y tenemos 6 u 8 (vamos a ponerle 6) de la glicolisis anaeróbica. De manera que 1 mol de glucosa cuando se quema, ¿Cuánto produce? 36 ATP TOTAL. Esto es importante porque haremos unos ejercicios.
Min 37. 
En que consiste el metabolismo? tiene 2 grandes acciones: anabolismo y catabolismo. 
Anabolismo: es síntesis de algo, de tejido, de tal manera que esta síntesis se hace de la energía obtenida de los alimentos nutrientes, por lo tanto en este caso el ATP es importante para sintetizar tejido. La energía obtenida en los CHOs, en el almidón: se degrada a través del catabolismo para la producción de energía de los productos finales, pero en este caso el NADH oxidado se reduce y en este NADH está la energía química contenida en los ATP, de tal manera que los alimentos por catabolismo se degradan producen energía en forma de ATP. Esa energía química es importante para nosotros para poder sintetizar
Esa energía quimica, a través de las moléculas como AAs, azucares, acidos grasos, bases nitrogenadas, a través del anabolismo y del ATP va a producir ¿proteinas?, esa es la versión final de para que se utiliza el ATP producido cuando se degrada en los alimentos.
Min 40.
CHOs importantes en nutrición: monosacáridos, oligosacáridos, homopolisacaridos, VER EN LA LAMINA
Los CHOs pueden ser de 2 tipos: primero según la solubilidad de fácil digestión como el almidón y azucares solubles y están los estructurales de baja digestión que son las fibras, principalmente celulosa y hemicelulosa, que no pueden ser utilizados por monogástricos sino a través de un proceso de fermentación ruminal. 
Por ej. Maltosa está formada por… lo digiere la maltasa y en rumiantes un proceso fermentación… Sacarosa… ESTO ESTA EN LA LAMINA… lo más importante es que los 3 primeros maltosa, sacarosa y almidón van a formar AGV y van a formar también glucosa, mientras que los segundos que están abajo, el principal en ese caso es la celulosa, va a formar glucosa a través de fermentación, y la digestibilidad cómo es? Lenta y el producto es AGV.
Por qué la fermentación es variable y no completa como los de arriba? Por la LIGNINA. Es una molécula que impide que los MO del rumen puedan degradar la celulosa, por lo tanto es variable.
Mientras que el almidón y glucógeno es degradado por enzimas pancreáticas y digestivas, lactasa, maltasa, para producir glucosa… que pasa en el rumen? Se degrada celulosa, primero esa celulosa a través de la celulasa va a formar un intermediario llamado celobiosa y esta celobiosa a través de otra enzima que es la celobiasa va a formar glucosa a nivel del rumen. Esa glucosa es atacada por MO para formar AGV, CO2 y Metano.
Cuál es la enzima ruminal que no se encuentra en la degradación del almidón? La celobiasa, porque esta solamente es para celulosa no almidón. Entonces es propia de los MO que van a degradar celulosa-celobiosa. El objetivo más importante del rumen es producir la mayor cantidad posible de AGV, toda su digestión, porque los AGV son los que van a formar ATP.
ACETICO: produce el equivalente de 2 ATP
PROPIONICO y BUTÍRICO: 3 ATP
Mientras más AGV en el rumen, mas ATP, por lo tanto la buena digestión ruminal debe promover la mayor cantidad de ATP.
Y la mayor cantidad de proteína bacteriana producida en el rumen depende de la producción de ATP.
Las proteínas en el rumen se destruyen para formar energía NH3 y las bacterias del rumen utilizan ese amoniaco para sintetizar AAs a través de la formación de proteína bacteriana (PB). Esta PB pasa al abomaso donde sucede la digestión idéntica a nosotros y a nivel intestinal va a formar AA, de tal manera que la PB va a producirle al animal la mayor cantidad posible de AA, y esa PB se sintetiza a partir de ATP. Hay un concepto que se llama: 
 Yield ATP (Y ATP) = 10 gramos de Células bacterianas, de tal manera que por cada ATP que se produce a nivel ruminal por los AGV, ese ATP va a formar 10 gramos de células bacterianas, las cuales tienen 70% de proteína de excelente valor biológico. 
Como está formado el gas del rumen? 65% CO2, 27% CH4, 7% N, 0.6% O, 0.2% H, 0.1% ácido sulfúrico. Cuando los carbonos de la glucosa entran al rumen, son utilizados para formar AGV, pero también se forma CO2 y metano que son perdida de energía en eructos y sucede mucho cuando hay mala digestión. 
La celulosa se transforma en celobiosa y por vía glicoliticas va a formar piruvato 
El almidón se transforma en maltosa y por vía glicoliticas va a formar piruvato
… Todo el mundo se transforma en piruvato
En rumiantes, bien sea almidón o celulosa va a formar azúcar y ese azúcar en piruvato, primero puede formar CO2 y metano, también puede formar acetil CoA que forma acético por un lado y butírico por otro lado, mientras que otra parte el lactato entra al CK por medio de la glucolisis llega a formar oxalato que forma el succinato y forma propionico que va a formar luego glucosa, de modo que es el propionico el de la glucosa. 
BREAK… 2da parte
En el caso de AGV, acético propionico y butírico, con 2 3 y 4 carbonos respectivamente, el acético produce 2 acetatos, una glucosa produce dos acetatos, 2 propionatos y 1 butírico. Acético síntesis de grasa, propionico síntesis de glucosa y el butírico es la fuente principal de energía para la glucosa ruminal. 
Como es la proporción de AGV según el tipo de dieta VER LAMINA. En el butírico se mantiene constante independientemente de la dieta, el acético del forraje y el propionico del concentrado.
En una vaca lechera que produce 30 lts de leche, necesitamos acético para la grasa, propionico para la lactosa, de tal manera que la proporción seria 60% forraje con concentrado??
MO ruminales bajo el concepto de ecología ruminal. Las bacterias se calcifican de acuerdo al sustrato que atacan. Por ej, al almidón o celulosa. VER LAMINA CON LOS %
Protozoarios: su función es un misterio. Comen bacterias principalmente, siendo negativos, al eliminarlos no había nada. Entonces su principal función es comer partículas del tamaño de una bacteria como almidón o fibra. La mayoría son ciliados, similares a las bacterias. Fagocitan las bacterias. Producen el amoniaco del rumen. No sonesenciales en los procesos de fermentación, pero ayudan a que sean más eficientes… ver lámina
Hongos: 10%. Se unen a la partícula de celulosa y empiezan a degradarla, debilitan los tejidos fibrosos. Su función principal es la desaparición de la celulosa. Incrementan en dietas altas en fibra… ver lámina
Termina de leer las láminas. Las velocidades de fermentación. 
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EJERCICIOS